СмФеН Самарий Железо Азот Редкоземельные Постоянные Магнитные Материалы
http://www.магнит-навсегда.ком
В 1990 году профессор Кои из Ирландии синтезировал интерстициальные интерметаллические соединения RE2Fe17Nx с использованием реакции газ-твердая фаза. В ходе исследований было обнаружено, что соединения Sm2Fe17Nx обладают превосходными собственными магнитными свойствами, что ознаменовало рождение редкоземельных постоянных магнитных материалов СмФеН. Теоретическое максимальное магнитное энергетическое произведение постоянного магнита самария-железа-азота достигает 62 МГсЭ (немного ниже, чем у Nd2Fe14B, 64 МГсЭ), а его коэрцитивная сила и температура Кюри намного выше, чем у неодима-железа-бора, что делает его более широко используемым в высокотемпературных средах, таких как двигатели.
Помимо превосходных комплексных магнитных свойств, самарий-железо-азот обладает хорошей коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению, и по сравнению с самарием-кобальтом он не содержит стратегических металлических элементов; по сравнению с неодимом-железо-бором он не требует потребления дорогостоящих редкоземельных элементов, таких как празеодим, неодим, диспрозий и тербий (с относительно высоким содержанием самария и низкой ценой), и полностью соответствует условиям, чтобы стать новым типом материала для постоянных магнитов. Привлекательные перспективы сделали самарий-железо-азот самой горячей темой в исследованиях и разработках материалов для постоянных магнитов. С тех пор, как Кои и др. открыли редкоземельные материалы для постоянных магнитов Sm2Fe17Nx, по всему миру прошла быстрая волна исследований материалов для постоянных магнитов Sm2Fe17Nx, и в то время сотни лабораторий инвестировали в эту область. Но серия последующих экспериментов доказала, что этот материал для постоянных магнитов не был успешным на пути индустриализации, и возникла ситуация горячих и холодных исследований.
В последние годы, с быстрым развитием автомобильной промышленности, а также миниатюризацией и облегчением электронных приборов, люди выдвинули более высокие требования к температуре окружающей среды и магнитным характеристикам для постоянных магнитов. Редкоземельные постоянные магнитные материалы Sm2Fe17Nx, как постоянный магнитный материал с хорошей температурной стабильностью и превосходными магнитными свойствами, снова привлекли внимание людей своей потенциальной ценностью применения. Постоянные магнитные материалы Sm2Fe17Nx также открыли новую тенденцию исследований и разработок. Из-за обширной разработки и использования редкоземельных элементов цены выросли. Рост цен на нд привел к увеличению стоимости производства нд-Фе-B, в то время как редкоземельный См находится в относительно избыточном состоянии. Разработка См-Фе-N выгодна для снижения затрат и укрепления комплексного использования редкоземельных ресурсов. Таким образом, См-Фе-N, вероятно, заменит нд-Фе-B и станет ожидаемым редкоземельным постоянным магнитным материалом четвертого поколения как с точки зрения магнитных свойств, так и с точки зрения производственных затрат.
После более чем 20 лет исследований и изысканий проблема промышленного крупномасштабного производства См-Фе-N так и не была решена. Исследования показали, что См-Фе-N распадается на СмН и Фе при температурах выше 873 К, теряя свои постоянные магнитные свойства, что значительно ограничивает его применение в спеченных магнитах. В настоящее время См-Фе-N можно использовать только для изготовления литьевых магнитов, магнитов на связке и резиновых магнитов. Первоначально в качестве связующих использовались органические соединения, такие как нейлон и эпоксидная смола. Однако эти связующие можно было использовать только при температуре ниже 200 ℃, и они не могли в полной мере использовать преимущества высокотемпературных характеристик Sm2Fe17Nx. Поэтому то, как совершить прорыв в этом процессе и можно ли разработать новые связующие, является ключом к конкуренции между магнитами Sm2Fe17Nx и магнитами нд-Фе-B. В последние годы некоторые металлы с низкой температурой плавления привлекли всеобщее внимание, и люди используют металлы с низкой температурой плавления, такие как Zn и Сн, в качестве связующих. Однако из-за использования металлов с низкой температурой плавления, таких как Zn, в качестве связующих, прочность намагничивания насыщения снижается, что приводит к более низкому (БХ) макс. Можно видеть, что для того, чтобы полностью использовать производительность Sm2Fe17Nx, крайне важно найти хороший адгезив. Между тем, приготовление уплотненных магнитов Sm2Fe17Nx по-прежнему является целью исследователей, поскольку уплотненные магниты могут лучше проявлять теоретические магнитные свойства.
Согласно статистике Японской ассоциации производителей клеевых магнитов, на основе высоких магнитных характеристик, высокой коррозионной стойкости, стойкости к размагничиванию при высоких температурах и преимуществ хорошей свободы формования магнитных материалов на основе самария-железа-азота их применение в основном сосредоточено в областях информационной связи, промышленного производства, бытовой электроники и автомобилей, включая динамики, двигатели затворов камер, шпиндельные двигатели, дисковые адсорбционные устройства, магнитные ролики, двигатели вентиляторов, линейные двигатели, полностью автоматическое машинное оборудование, высокоскоростные двигатели, кондиционеры, бытовые двигатели, магнитные датчики, насосы, вспомогательные машины и т. д.
В настоящее время Sm2Fe17Nx достиг значительного прогресса в подготовке и применении магнитов на связке, но уплотнение остается целью, которую преследуют и преследуют многие специалисты по магнитным материалам. После разработки подходящего процесса подготовки, возможно, удастся достичь его теоретических магнитных свойств и ускорить процесс коммерциализации магнитов из самария и железа нитрида.